試論變電站綜合自動(dòng)化改造工程實(shí)踐
論文摘要：最近幾年，國家電網(wǎng)正處于變電站綜合自動(dòng)化改造工程的密集階段，結(jié)合阜陽供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護(hù)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，同大家一起探討，同時(shí)提出繼電保護(hù)專業(yè)在改造工程中應(yīng)注意的一些問題及采取的措施。
論文關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；自動(dòng)化改造；安全運(yùn)行
近年來，隨著電網(wǎng)改造的深入開展，大量的變電站綜合自動(dòng)化改造工程（以下簡稱“綜自改造”）的工作正在進(jìn)行中。變電站的綜自改造與繼電保護(hù)及二次回路的改造關(guān)系密切，它主要表現(xiàn)在信號(hào)的傳送方面。對(duì)于老變電站來說，就是把一次設(shè)備的信息狀態(tài)通過二次回路和繼電保護(hù)裝置傳遞到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后臺(tái)機(jī)上，以達(dá)到減少運(yùn)行人員對(duì)現(xiàn)場設(shè)備操作和巡視次數(shù)的目的。
一、變電站綜合自動(dòng)化改造工程概述
綜自改造工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。對(duì)于老變電站的改造來說，它牽扯到對(duì)用戶的停電、運(yùn)行人員的操作、一次專業(yè)設(shè)備改造的工作和二次專業(yè)技術(shù)改造的工作。為了保障對(duì)用戶的可靠供電，電力生產(chǎn)者有義務(wù)對(duì)停電時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格地規(guī)劃和控制。應(yīng)提前對(duì)要進(jìn)行綜自改造的變電站進(jìn)行現(xiàn)場勘查工作，做好“三措一案”（組織措施、技術(shù)措施、安全措施和施工方案）后，對(duì)于需要停電的工作，就要制定停電計(jì)劃并報(bào)上級(jí)生產(chǎn)部門審批，然后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)向運(yùn)行方式部門提交停電申請(qǐng)，提前在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通知用戶，并且與上級(jí)主管部門及相關(guān)專業(yè)進(jìn)行溝通，確保施工過程中各專業(yè)工種之間的銜接配合，以最大化地縮短工期，減少停電時(shí)間，及時(shí)為用戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的電能。
綜自改造工程是一個(gè)需要多專業(yè)班組相互配合的復(fù)雜工作，以阜陽供電公司（以下簡稱“我公司”）為例，運(yùn)行人員屬運(yùn)行工區(qū)管轄；一次人員由修試所管轄，又分屬變壓器、開關(guān)、試驗(yàn)和油化專業(yè)；二次專業(yè)人員由計(jì)量所和調(diào)度所管轄，在變電站的綜自改造二次回路中，表計(jì)由計(jì)量專業(yè)負(fù)責(zé)，計(jì)量回路以外的二次回路由調(diào)度所負(fù)責(zé)，而調(diào)度所又分為保護(hù)專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)和通信專業(yè)。眾多的專業(yè)人員在同一個(gè)工作中同時(shí)出現(xiàn)，安全問題就成為了綜自改造工程的關(guān)鍵所在。
二、做好變電站綜合自動(dòng)化改造工程的途徑和方法
結(jié)合筆者作為繼電保護(hù)工作者20年的工作經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，主要從保證人身安全、確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全和杜絕繼電保護(hù)“三誤”發(fā)生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電，確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前，為了確保工作人員的人身安全，必須按照《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置現(xiàn)場保安規(guī)定》的要求做好開工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，辦理相關(guān)手續(xù)，制定具有可操作性的“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書”和符合實(shí)際的“現(xiàn)場操作票”，具備經(jīng)過審核符合實(shí)際的施工圖紙，工程施工所必需的設(shè)備、材料、施工風(fēng)險(xiǎn)分析，等確保人身安全和設(shè)備安全的措施。
工作負(fù)責(zé)人是現(xiàn)場工作的第一責(zé)任人。進(jìn)入變電站實(shí)施變電站綜自改造工程后，確保人身安全，就要充分履行工作負(fù)責(zé)人的安全職責(zé)。工作負(fù)責(zé)人在開工前應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作。
�。�1）開工前“三交待”：交待工作任務(wù)要清楚明了；交待安全措施要具體詳盡；交待技術(shù)要求要全面細(xì)致。
�。�2）接受任務(wù)“三明確”：工作任務(wù)明確，安全措施明確，操作步驟明確。
�。�3）嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場工作“八不準(zhǔn)”，即精神不振不能工作、應(yīng)辦工作票而未辦工作票不準(zhǔn)工作、應(yīng)停電不停電不準(zhǔn)工作、應(yīng)驗(yàn)電接地不驗(yàn)電接地不準(zhǔn)工作、不經(jīng)許可不準(zhǔn)工作、安全距離不夠不準(zhǔn)工作、無人監(jiān)護(hù)不準(zhǔn)工作、安全措施不明確不準(zhǔn)工作。
�。�4）要求對(duì)工作班成員進(jìn)行“三查”，即查著裝是否符合要求，查精神狀態(tài)是否良好，查使用的安全工器具是否符合要求。
�。�5）工作許可人許可工作后，工作負(fù)責(zé)人要陪同工作許可人到現(xiàn)場再一次確認(rèn)工作票所列安全措施是否符合現(xiàn)場實(shí)際和施工安全后，方可對(duì)工作班進(jìn)行工作安全交底。待交待完現(xiàn)場工作任務(wù)、工作地點(diǎn)、人員分工、帶電部位、現(xiàn)場安全措施和注意事項(xiàng)后，確保每一個(gè)工作班成員均已知曉并簽字確認(rèn)后方可對(duì)許可其工作。在施工過程中不準(zhǔn)憑經(jīng)驗(yàn)工作，不得擅自擴(kuò)大工作范圍和隨意變更安全措施，必須改變安全措施或擴(kuò)大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續(xù)。
為了確保施工過程中的人身安全，必須要有工作負(fù)責(zé)人在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)。但也不能完全依賴工作負(fù)責(zé)人對(duì)工作班成員的監(jiān)護(hù)，現(xiàn)場施工地點(diǎn)分散、工作班組混亂、人員分散，工作負(fù)責(zé)人不可能監(jiān)護(hù)到每一名工作班成員，因此分工作負(fù)責(zé)人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個(gè)專業(yè)設(shè)立本專業(yè)的工作小組負(fù)責(zé)人（為了有效區(qū)分工作負(fù)責(zé)人與分工作負(fù)責(zé)人，我公司的工作負(fù)責(zé)人穿印有“工作負(fù)責(zé)人”的紅馬甲，分工作負(fù)責(zé)人穿印有“專責(zé)監(jiān)護(hù)人”的紅馬甲），該小組負(fù)責(zé)人對(duì)自己的專業(yè)工作任務(wù)和人員進(jìn)行監(jiān)護(hù)，工作人員之間互相提醒，以保證工作安全，由此達(dá)到人人有人監(jiān)護(hù)的目的。
2.確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全
綜自改造施工往往時(shí)間短、任務(wù)重，小組之間的配合工作一定要做好，合理地安排工作順序是筆者總結(jié)出的重要經(jīng)驗(yàn)。在我公司，工作許可手續(xù)完成后，首先由修試人員進(jìn)行一次設(shè)備的改造工作，同時(shí)保護(hù)及計(jì)量人員分別到保護(hù)室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線，自動(dòng)化人員進(jìn)行后臺(tái)調(diào)試，保護(hù)及計(jì)量拆除的二次線工作結(jié)束后，立即組織人員敷設(shè)電纜，大約修試所進(jìn)行的一次設(shè)備工作結(jié)束，二次電纜基本敷設(shè)完成。一次人員撤離現(xiàn)場后，由二次人員在開關(guān)端子箱和保護(hù)室同時(shí)進(jìn)行二次電纜工作，三個(gè)小組同時(shí)工作，互相配合，電纜頭制作、對(duì)線工作完成后，三個(gè)小組又分開，各自完成所屬專業(yè)的接線工作。最后進(jìn)行調(diào)試和做傳動(dòng)工作。在做繼電保護(hù)裝置調(diào)試的過程中，自動(dòng)化專業(yè)小組聯(lián)系運(yùn)行人員核對(duì)保護(hù)裝置上傳到后臺(tái)的信號(hào)與保護(hù)裝置發(fā)出的信號(hào)、集控站收到的信號(hào)是否一致，若不一致則再次更正。
為了保證在保護(hù)裝置調(diào)試過程中不發(fā)生微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)備的損壞事故，結(jié)合筆者工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，主要應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。
�。�1）試驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)閱讀試驗(yàn)大綱及有關(guān)說明書。
�。�2）盡量少拔插裝置模件，不觸摸模件電路，不帶電插拔模件。
�。�3）使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
（4）試驗(yàn)前應(yīng)檢查屏柜及裝置在運(yùn)輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動(dòng)。特別是CT回路的螺絲及連片，不允許出現(xiàn)絲毫松動(dòng)的情況。
（5）校對(duì)程序校驗(yàn)碼及程序形成時(shí)間。
（6）試驗(yàn)前對(duì)照說明書，檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
�。�7）試驗(yàn)前檢查插件是否插緊。
�。�8）試驗(yàn)前檢查裝置規(guī)約設(shè)置是否與后臺(tái)相匹配。
3.杜絕繼電保護(hù)“三誤”的發(fā)生
通過以上各點(diǎn)的嚴(yán)格執(zhí)行，保護(hù)裝置本身基本上不會(huì)發(fā)生人為原因造成的設(shè)備損壞事故，但是這還不能保證繼電保護(hù)“三誤”不發(fā)生。要杜絕繼電保護(hù)“三誤”，還必須從以下幾個(gè)方面做好工作。
�。�1）防誤傳動(dòng)：嚴(yán)禁使用短接出口接點(diǎn)的方法來傳動(dòng)保護(hù)裝置，以防止不小心跑錯(cuò)位置而誤動(dòng)運(yùn)行設(shè)備。插拔繼電器和插件，應(yīng)先斷電，防止繼電器和插件插錯(cuò)位置，嚴(yán)防繼電保護(hù)“三誤”事故的發(fā)生。
�。�2）防其它保護(hù)誤動(dòng)作：保護(hù)裝置上電試驗(yàn)前，應(yīng)檢查接線是否正確，校驗(yàn)功能、出口壓板是否正常。對(duì)交流回路加電流、電壓時(shí)，要注意把外回路斷開，防止反充電或引起其它保護(hù)裝置誤動(dòng)。
�。�3）防誤整定：因?yàn)樵囼?yàn)的需要而修改定值，一定要牢記在調(diào)試工作結(jié)束時(shí)務(wù)必改回原定值。工作終結(jié)前會(huì)同運(yùn)行人員對(duì)定值核對(duì)，確認(rèn)無誤，并打印、雙方簽名并交運(yùn)行人員存檔。
�。�4）防短路、短路和接地：在保護(hù)裝置試驗(yàn)完畢后，將打開的二次回路、連片按照繼電保護(hù)安全票和措施票進(jìn)行逐項(xiàng)恢復(fù)，并要求第二人進(jìn)行核對(duì)，保證其正確性，防止出現(xiàn)開路、短路、斷路等可能影響安全運(yùn)行的事故發(fā)生。
三、確保設(shè)備安全運(yùn)行的具體措施
在變電站綜自改造工作調(diào)試試驗(yàn)結(jié)束后，人身安全得到了保障，繼電保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)生人為原因的設(shè)備事故。繼電保護(hù)“三誤”得到有效控制后，還應(yīng)保證改造后的設(shè)備安全運(yùn)行，工作人員還要進(jìn)一步做一些工作，確保改造設(shè)備安全運(yùn)行。
帶負(fù)荷測向量工作在改造工作完成后，是必不可少的一道工作程序，電力設(shè)備投運(yùn)后，必須進(jìn)行保護(hù)的帶負(fù)荷測向量檢查，通過向量圖分析交流回路接線，確認(rèn)正確后，方可將保護(hù)投入運(yùn)行。例如，筆者在進(jìn)行110kV東平變電站綜自改造時(shí)，由于10kV高壓室內(nèi)設(shè)備改造成保護(hù)測控裝置與開關(guān)柜一體工作，承包給安裝公司施工，在#1主變低壓側(cè)141開關(guān)改造結(jié)束后，#1主變保護(hù)投入運(yùn)行前進(jìn)行帶負(fù)荷測向量的工作中發(fā)現(xiàn)，#1主變低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)回路和低壓側(cè)后備保護(hù)回路中電流回路的向量為反極性，給保護(hù)設(shè)備的正確動(dòng)作帶來了隱患，因此保護(hù)班人員及時(shí)采取措施，將電流回路的極性及時(shí)調(diào)整回路，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
對(duì)設(shè)備運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常要及時(shí)消除；不能解決的，在經(jīng)過分析后，在不影響運(yùn)行的前提下，需要報(bào)請(qǐng)上級(jí)部門并做好記錄向運(yùn)行人員進(jìn)行交底，運(yùn)行中重點(diǎn)巡視，并盡快消除組織消缺驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常。例如，2004年我公司110kV阜南變綜字改造工程中需要將原先為電磁型的變壓器保護(hù)更換為南銳繼保公司的RCS-9000型微機(jī)變壓器保護(hù)。改造工作結(jié)束后，進(jìn)行帶負(fù)荷側(cè)向量工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)電流為反相序。阜南變是一座單電源終端變電站，由于歷史原因，整個(gè)變電站都處在反相序的特殊電力系統(tǒng)下運(yùn)行，由于很難把110kV進(jìn)線線路和35kV、10kV出線全部停運(yùn)，把反相序調(diào)整為正相序電力系統(tǒng)下運(yùn)行。由于RCS-9000型微機(jī)主變保護(hù)是按照正相序電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置，可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。在征得生產(chǎn)部門領(lǐng)導(dǎo)（總工程師）同意的前提下，將主變保護(hù)的定值11點(diǎn)鐘接線方式強(qiáng)制改為1點(diǎn)鐘接線方式，加強(qiáng)巡檢力度，待條件允許后再將反向序調(diào)整為正相序，此項(xiàng)工作終于在220kV白果變投入運(yùn)行后，于2009年7月完成�，F(xiàn)在反相序已調(diào)整為正相序，為阜南變主變保護(hù)正常運(yùn)行創(chuàng)造了合格的運(yùn)行條件。工程中的反事故措施要嚴(yán)格按國家電網(wǎng)十八條反措的要求執(zhí)行。
公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地，為保證接地可靠，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器。已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線圈，宜在開關(guān)場將二次線圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地，其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30·Imax伏（Imax為電網(wǎng)接地故障時(shí)通過變電站的可能最大接地電流有效值，單位為kA）。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片，防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。
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